using System;
using Xunit;

namespace LeetCodeQuestionBank.Algorithm
{
    public class No0190_ReverseBits
    {
        /*
        颠倒给定的 32 位无符号整数的二进制位。
        提示:
            请注意，在某些语言（如 Java）中，没有无符号整数类型。在这种情况下，输入和输出都将被指定为有符号整数类型，并且不应影响您的实现，因为无论整数是有符号的还是无符号的，其内部的二进制表示形式都是相同的。
            在 Java 中，编译器使用二进制补码记法来表示有符号整数。因此，在上面的 示例 2 中，输入表示有符号整数 -3，输出表示有符号整数 -1073741825。
        进阶:
            如果多次调用这个函数，你将如何优化你的算法？
        示例 1:
            输入: n = 00000010100101000001111010011100
            输出: 964176192 (00111001011110000010100101000000)
            解释: 输入的二进制串 00000010100101000001111010011100 表示无符号整数 43261596，
                因此返回 964176192，其二进制表示形式为 00111001011110000010100101000000。
        示例 2:
            输入: n = 11111111111111111111111111111101
            输出: 3221225471 (10111111111111111111111111111111)
            解释: 输入的二进制串 11111111111111111111111111111101 表示无符号整数 4294967293，
                因此返回 3221225471 其二进制表示形式为 10111111111111111111111111111111 。
        提示:
            输入是一个长度为 32 的二进制字符串
        */

        [Theory]
        [InlineData("00000010100101000001111010011100", 964176192)]
        [InlineData("11111111111111111111111111111101", 3221225471)]
        public void TestFunc_ReverseBits(string n_string, uint result)
        {
            uint n = Convert.ToUInt32(n_string, 2);
            Assert.Equal(result, ReverseBits(n));
        }

        public uint ReverseBits(uint n)
        {
            // 01010101010101010101010101010101
            const uint M1 = 0x55555555;
            // 00110011001100110011001100110011
            const uint M2 = 0x33333333;
            // 00001111000011110000111100001111
            const uint M4 = 0x0f0f0f0f;
            // 00000000111111110000000011111111
            const uint M8 = 0x00ff00ff;

            n = n >> 1 & M1 | (n & M1) << 1;
            n = n >> 2 & M2 | (n & M2) << 2;
            n = n >> 4 & M4 | (n & M4) << 4;
            n = n >> 8 & M8 | (n & M8) << 8;
            return n >> 16 | n << 16;
        }
    }
}
